炭素鋼：産業のハードコア基盤

炭素鋼の主な成分は鉄と炭素です。その炭素含有量は通常、0。02％と2.1％の間です。また、少量のマンガン、シリコン、硫黄、リン、その他の元素が含まれています。現代産業で最も広く使用されている金属材料の1つとして、炭素鋼は、低コスト、調整可能な性能、便利な加工などの利点により、建設分野、機械製造、輸送などの基本材料になりました。

 生産プロセス

最新の炭素鋼の生産は、主に2つのプロセスを採用しています。酸素上吹きコンバーター（BOF）と電気アーク炉（EAF）は、それぞれグローバル出力の70％と25％を占めています。精製後、継続的なキャスティングホットローリングプロセスを通じて、プレート、プロファイルなどになります。その後、微細構造を変更するために、正規化（850度までの加熱および空気冷却）やクエンチング（水冷）などの熱処理を実行できます。たとえば、クエンチング +低温温度は、高硬度の強化されたマルテンサイト構造を得ることができます。

 パフォーマンスの利点と制限

炭素鋼の強度と重量の比率は、ほとんどの合金よりも優れており、加工コストはステンレス鋼のコストの1\/3にすぎません。ただし、耐食性は低く、湿度の高い環境での年間腐食率は0。1-0。7mmに達する可能性があります。脆性骨折は、低温環境で発生する傾向があります（<-40℃), so nickel-based low-temperature steel is mostly used in equipment in the Arctic.

 アプリケーションの革新

近年、Q345Bなどの低合金高強度鋼（HSLA）は、NB、V、およびその他の要素の1.5％以下を追加することにより、降伏強度を345MPa以上に増加させ、風力タービン塔で使用するために2 0％を2 0％削減しました。表面浸炭処理（深さ0。5-2 mm）は、ギアの表面硬度をHRC 58-62に到達することがありますが、コアは良好な靭性を維持します。

材料修正技術の開発により、炭素鋼は、マイクロ構造の調節と複合プロセス（レーザークラッドセラミックコーティング）を通じて従来の性能境界を突破し、グリーン製造の概念の下で新しい活力を若返らせ続けています。